云計算讓教學隨需應變

作為校級實驗教學平臺的西南財經大學經濟管理實驗教學中心（以下簡稱實驗教學中心）成立于2006年，面向全校32個專業、近2.4萬名學生開放，同時負責全校經管類專業的實驗教學運行和管理，現擁有90多個實驗教學軟件、1000多臺電腦和20多個專業實驗室。實驗教學中心下設的實驗技術部負責所有實驗設備的管理和運維工作，現有技術管理人員4名。

以前，一些從國外來訪的科研人員或老師經常有在假期開設短期課程或進行研究的需求。由于沒帶筆記本電腦，或未安裝相應的實驗教學軟件，外訪老師連備課都要借用別人的電腦，教學需求很難得到充分滿足�，F在，由于有了虛擬終端，只要為老師分配一個裝有所需軟件的虛擬機，老師在校園內任何有網絡的地方都可以通過虛擬終端訪問實驗教學中心的后臺資源。很多外訪老師和科研人員都反映，實驗教學中心的虛擬化教學和管理方式已經與國外很多大學一樣先進。

教學管理舊貌換新顏

實驗教學中心成立以來，教學軟件從十幾種快速增加到現在的90多種，如果沿用傳統的軟件和服務器管理模式，將很難滿足教學的需求。“軟件教學有這樣的特點，根據課程安排，有的軟件（比如GIS地理信息分析軟件）一個星期只使用一次，一個學期下來最多也只有30多個課時。如果按照傳統的服務器資源配置方式，就要為這一個軟件單獨配置一臺服務器，除了教學時間以外，其他時間即使教學軟件不占用服務器資源，這臺服務器也不能為其他軟件所用。這就造成了極大的服務器資源浪費。”實驗教學中心主任曹旭斌說，“在使用會計軟件模擬教學時，可能有500名學生同時在線，這時對服務器資源的需求量非常大，如何快速提供服務器資源，以應對業務高峰，又如何在教學結束時立即釋放被占用的資源，對我們的管理人員來說是一項嚴峻的挑戰。”

虛擬化技術可以輕松解決上述難題。在經過仔細的測試之后，實驗教學中心采用了VMware vSphere 和VMware View.從2008年開始，上述產品正式上線運行。實驗教學中心從VMware VI 3.5起步，如今已升級到最新的VMware vSphere 5.0，VMware View也已經升級到最新版本。曹旭斌表示：“我們是國內最早使用VMware View的用戶，可以說見證了VMware View在中國的發展和應用。”

采用虛擬化技術以后，實驗教學中心獲得了以下多項收益：第一，能源節約的效果非常明顯，經簡單測算，實驗教學中心僅數據中心機房平均一年就可節省5萬多度電；第二，顯著提高管理人員的工作效率和設備的管理效率，采用虛擬化技術后，設備和系統維護工作量減少90%；第三，降低成本，包括管理人員的成本以及設備采購的成本。“采用虛擬化技術對服務器等設備進行整合以后，原來需要兩個人管理的服務器，現在只要一個人就能進行妥善管理。如果以平均每年每人成本10萬元計算，實施虛擬化四年以來，相當于減少了40萬元的開支。”曹旭斌介紹說，“從設備成本的角度看，雖然虛擬化軟件本身并不便宜，但是由于采用了虛擬化技術，可以在應用增加時虛擬出多個虛擬機，從而減少了對物理服務器的依賴和需求。這不僅節省了數據中心的設備占地空間，而且減少了設備采購的成本。此外，由于物理服務器減少了，系統故障點也隨之減少，管理不同品牌服務器的難度也降低了。管理人員得以從設備管理和維護的沉重負擔中解放出來。”

實驗教學中心現有90多種軟件，由于架構不同、面向的應用不同，所以在運行時有可能存在沖突。為了避免軟件之間的沖突，實驗教學中心與VMware的技術團隊一起，用了一周的時間，將可以運行在虛擬化平臺上的所有軟件進行了重新歸類，分成五個不同的版本（應用模板），把屬性相同、不會有沖突的軟件歸為一類。有個別軟件因為架構陳舊，不適合被虛擬化，實驗教學中心就將這些軟件單獨進行處理，為其單獨配置服務器資源。“虛擬化技術可以解決80%～90%的應用問題。采用虛擬化平臺以后，軟件的運行管理效率提高了200%，甚至300%.針對教學中可能出現的各種問題，我們都制定了應急預案。虛擬化帶來的不僅是管理效率的提高、能效的提升，而且大大增強了我們解決系統故障的信心。虛擬化可以讓教學隨需應變。”曹旭斌表示。

“采用虛擬化以后，老師和學生進行數據建模或軟件測試都可以在虛擬機上完成，非常方便。以前用筆記本電腦要計算一天的項目，現在只要十幾分鐘就能完成。”曹旭斌補充說。

提升管理能力是關鍵

在采用虛擬化技術以前，實驗教學中心技術部只有三名技術管理人員，其中一個人負責管理1000多臺PC，另一個人負責管理所有服務器和網絡設備以及軟件，還有一個人負責技術管理。修復出故障的服務器，對軟件進行更新或加密，進行設備的日常維護……管理人員每天處理這些瑣碎的事情已經忙得團團轉了，根本沒有多余的精力去鉆研業務，提高自身的管理水平。

物理服務器一旦宕機，將對教學產生非常大的影響。“VMware服務器虛擬化解決方案為我們提供了一種保證服務器穩定運行的安全保障機制。”曹旭斌表示，“我們采取的是逐步遷移的虛擬化應用思路，即先把能遷移到虛擬化平臺上的應用逐一遷移到虛擬化平臺上。虛擬化平臺上有完備的備份機制，即使應用出現問題，也可以在幾分鐘內恢復，不會影響正常的教學。”

作為一名管理者，曹旭斌最希望看到的是，技術人員能夠借助先進的技術手段改變傳統的工作模式，減輕日常維護工作的負擔，并且站在一個更高的管理層次上去審視和處理業務中遇到的種種問題。

現在，實驗教學中心的管理和維護工作呈現出一派新的景象。新增一人專門負責技術部門的工作安排，其主要職責是滿足和保障教學的所有需求。負責PC維護的一人，在采用VMware View之后，每天只用不到兩小時就能完成PC巡檢，PC的故障降低到了千分之三。即使出現PC故障，通過VMware View和網絡同傳等技術，故障也能迅速轉移，不會影響課堂教學。“以前，PC管理員每天都重復相同的工作。他感到工作十分枯燥，還有一種挫敗感。采用了虛擬化技術以后，PC管理員的工作輕松多了，還有時間去進修研究生。”曹旭斌介紹說。

采用VMware vSphere之后，服務器的管理也發生了很大變化。管理員只要坐在辦公室里就可以遠程對服務器進行監控和故障處理。管理員每天花在服務器維護上的時間還不足一小時。“以前，管理員不僅要全天泡在機房里，而且修復一個服務器故障平均要花費2～3小時，這對教學影響非常大。”曹旭斌介紹說，“現在，絕大部分教學軟件都進行了虛擬化，即使出現問題，也可以立即恢復，恢復時間可以控制在10分鐘之內，這對教學的影響非常小，老師們也可以接受。”

采用虛擬化技術以后，管理人員的工作強度降低了，可以有更多時間去進修，或參加VMware的技術培訓。曹旭斌介紹說：“以前，我們的管理人員是應上級的要求被動地去學習虛擬化知識�，F在，他們親身體會到虛擬化帶來的種種益處，都主動要求進一步學習虛擬化知識，并參加VMware的技術認證考試。現在4名技術管理人員都可以獨立管理服務器。”

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為云計算奠定基礎

“虛擬化技術不僅提高了管理人員的工作效率，全面滿足了教學的需求，而且為未來我們實施云計算打下了良好的基礎。”西南財經大學經濟管理實驗教學中心主任曹旭斌表示，“我們主張充分利用現有服務器資源，將物理服務器的數量控制在一定范圍內，這樣既可以節省數據中心的設備占地空間，又綠色環保，還能節省維護成本，更重要的是節約了大量技術管理成本。”曹旭斌補充說。

在談到為什么會同時選擇VMware的服務器虛擬化和桌面虛擬化產品時，曹旭斌表示：第一，選擇同一個廠商的解決方案，可以保證產品間的兼容性和統一性；第二，如果單純從技術層面考慮，人們可能會選擇每個細分市場上最優秀的產品，但是考慮到企業級應用需要在性能、可靠性與穩定性等方面達到平衡，我們還是傾向于選擇同一個廠商的成熟的解決方案；第三，只選擇一個產品供應商，可以保證產品的連續性，售后服務也會更周到，避免不同廠商之間相互扯皮；第四，同一個廠商的產品，管理起來也更加方便。“在采購之前，我們曾經對多個虛擬化軟件廠商的產品進行了兩次現場測試，最終才決定選擇VMware的產品。”曹旭斌表示。

“我們將在虛擬化平臺之上構建用于高性能計算的云計算系統，并且會沿著VMware的技術思路繼續探索。”曹旭斌介紹說。在習慣使用虛擬終端之后，老師們希望能在此基礎上進行高性能計算方面的實踐，這就涉及到云計算架構如何部署的問題。下一步，西南財經大學經濟管理實驗教學中心將在VMware的虛擬化平臺上搭建滿足教學需求的高性能云環境，為老師的教學和研究提供靈活的資源，提高其工作效率。

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